水、电解质代谢紊乱 Disturbances of Water and Electrolyte Metabolism

1. 水、电解质代谢紊乱Disturbances of Water and Electrolyte Metabolism 康 利 军 医学院科研楼A412/414/416 KANGLIJUN@ZJU.EDU.CN

2. 电解质 (electrolyte): 指以离子状态溶于体液中的各种无机盐、低分子有机物。 体液 (body fluid): 指体内各种无机物和有机物的水溶液。

3. 第一节 水、钠的正常代谢 一、正常水、钠代谢 a. 总体进出平衡 b. 分布平衡

4. （一）体液的容量相对恒定，但受年龄、性别、胖瘦等的影响（一）体液的容量相对恒定，但受年龄、性别、胖瘦等的影响 体 液 （成人占体重60%） Extracellular fluid （ECF） 细胞外液（20% ) 细胞内液（40%） Intracellular fluid （ICF） 血浆（5%） 组织间液（15%） Interstitial fluid Plasma 跨细胞液（Transcellular fluid）：上皮细胞分泌，密闭腔隙中的分泌液。占2%，如关节液和腹腔液。

5. 影响体液容量的因素 Total body water (TBW)

6. 年 龄 小儿年龄越小，体液代谢越快，病理情况下越容易脱水！ 性 别 胖 瘦 脂肪组织含水量：10%-30% 肌肉组织含水量：75%-80%

7. （二）体液呈电中性，Na+是细胞外主要阳离子，K+是细胞内主要阳离子（二）体液呈电中性，Na+是细胞外主要阳离子，K+是细胞内主要阳离子 细胞内液 组织间液 血浆 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- HCO3- HPO42- SO42- 10 160 0.0001 17.5 3 8 70 145 4 1.5 1 115 30 1 0.5 141 4.1 2.5 1.5 103 27 1 0.5

8. （二）体液呈电中性，Na+是细胞外主要阳离子，K+是细胞内主要阳离子（二）体液呈电中性，Na+是细胞外主要阳离子，K+是细胞内主要阳离子

9. （三）渗透压的变化是不同部位水移动的主要因素（三）渗透压的变化是不同部位水移动的主要因素 渗透压（ osmolality ）：由溶液中溶质微粒所产生的渗透效应形成。其大小取决于溶质的微粒数目，而与溶质微粒的大小无关。 渗量：1mol分子的任一非电解质溶解在1L H2O 中所产生的渗透压力，为1个渗量（Osm)。 渗透压与电解质和非电解质间的换算：1 mol/L 非电解质溶液→ 1 Osm/L 的渗透压1 mol/L 电解质溶液：1 mol/L NaCl溶液 → 2 Osm/L 的渗透压1 mol/L CaCl2溶液 → 3 Osm/L 的渗透压 可见，非电解质溶液的渗透压与摩尔浓度相等，而电解质溶液的渗透压则与该电解质电离后产生离子数目有关。

10. （三）渗透压的变化是不同部位水移动的主要因素（三）渗透压的变化是不同部位水移动的主要因素 体液渗透压（body fluid osmolality ）： 阳离子浓度 阴离子浓度 非电解质浓度 血浆总渗透压：280~310 mOsm/L 晶体渗透压 (对于维持细胞内外水平衡至关重要) 血浆渗透压 胶体渗透压: 约1.5 mOsm/L (对于维持血管内外体液交换、血容量至关重要)

11. 血管内外水的运动(water movement between outside-inside of capillary) 蛋白质等大分子物质受限, 水和电解质自由交换

12. 细胞内外水的运动(water movement between outside-inside of cell) 水自由通过, 蛋白质、Na＋、K＋、Ca2+等不能自由通过

14. 水通道蛋白（aquaporin）： 膜内在蛋白质，形成专门输送水的穿膜通道，极大地增加膜的水通透性。 Peters Agre: 鹰级童军奖； 诺贝尔化学奖（2003)。約翰霍普金斯大學

15. ４７岁 ５４岁

16. Roderick MacKinnon Rockefeller University 诺贝尔化学奖（2003) K channel

17. 水通道蛋白（aquaporin）： 由4个相同的亚基组成，每个亚基(28 kDa)含6个穿膜α螺旋。

18. 水通道蛋白（aquaporin）：

19. 二、机体水、钠平衡 （一） 水的平衡 机体中水的生理作用： • 1.良好的溶剂 • 2.生化反应的场所 • 3.调节体温 • 4.润滑作用 • 5. 维持组织坚韧性

20. 正常人每日水的摄入和排出量 入 饮水 1200ml/天 Na+ 100-200 mmol 食物水 1000ml/天 出 代谢水 300ml 呼吸蒸发 350ml/天 尿 1500 ml/天 Na+ 皮肤 蒸发 500ml/天 Na+ 水钠摄入=水钠排出 粪便 排出 150ml/天 2000-2500 ml

21. （二） Na+的平衡 机体中Na+的生理作用： • 1.维持细胞外液渗透压和血容量 • 2.维持神经、肌肉的兴奋性 • 3.调节细胞内液渗透压

22. (二) 钠的平衡 摄入：Na+ 100-200 mmol/d(约NaCL5-10g/d) WHO:5-6g/d.最近又有人提出4-6g/d.摄 入量与高血压发生平 行关系，几乎全部经 小肠吸收 排出：肾（主要）：多吃多排，少吃少排， 不吃不排

23. 水钠调节 (三) 水钠调节 维持血浆渗透压290-310mOsm/L, 血清Na+：135-150mmol/L 细调节 粗调节 渴感 ANP ADS ADH ADH：抗利尿激素（antidiuretic hormone) ADS: 醛固酮 （aldosterone) ANP: 心房钠尿肽 （atrial natriuretic peptide) 水平衡：渴感、ADH Na平衡：ADS、ANP

24. 血浆晶体渗透压 下丘脑渗透压感受器 大脑皮层的渴觉中枢 渴则思饮 1. 渴感调节水的摄入： 细胞外容量

25. 下丘脑渗透压感受器对不同溶质的敏感性： ①Na+、Cl-最敏感 ②甘露醇和蔗糖次之 ③葡萄糖和尿素无作用 25

26. ADH：抗利尿激素（antidiuretic hormone) 分泌----下丘脑视上核和 室旁核的神经元 贮存----神经垂体 2. ADH经过水通道蛋白促进肾脏水分重吸收： 水分重吸收增加 ADHR：ADH受体 cAMP：环腺苷酸 AQP-2：水通道蛋白-2 肾小管基底膜侧 肾小管管腔侧

28. 28

33. ADH的调节作用

34. 水利尿：饮用大量清水引起尿量增加的现象。 34

35. ADS: 醛固酮 （aldosterone) 分泌----肾上腺皮质球状带 功能----促进肾远球小管、集合管对Na的主动重吸收， 同时通过K-Na和H-Na交换而促进K、H排出 3. ADS促进肾脏钠、水重吸收和钾、水分重吸收：

36. 肾素-血管紧张素-醛固酮系统 血管紧张素原 肾素 AngⅠ 酸性蛋白酶 肾上腺皮质 球状带 十肽 血管紧张素转换酶 Ang Ⅱ 七肽 Ang Ⅲ 醛固酮 36

37. 返回 ADS的调节作用

38. 38

39. 醛固酮 单纯扩散 小管上皮细胞内 胞质内形成 激素-受体复合物 细胞核内调节 特异mRNA转录 醛固酮诱导蛋白 远曲小管和集合管 管腔膜钠通道数量↑ 线粒体ATP ↑ 管周膜上Na+-K+泵活动↑ 保Na+、排K+、保H2O 39

40. ANP: 心房钠尿肽 （atrial natriuretic peptide) 分泌和贮存----心房心肌细胞 功能----具有强烈而短暂的利尿、排钠及松弛血管平滑肌的作用 5. ANP具有强烈的利钠利尿作用： 急性血容量 右心房压力 ANP释放 NPR-A/B/C: ANP受体 NPR-A：大血管、肾、肾上腺 NPR-B：大脑、肾、肾上腺 NPR-C：利于NPR的清除 利钠利尿 ANP对水、电解质代谢的影响有： ①强大的利钠利尿作用； ②拮抗肾素-血管紧张素-醛固酮系统的作用； ③显著抑制失水或失血后血浆中ADH水平的升高。

41. （四）心房钠尿肽（ANP） 血容量↑、ACh、NE、VP等 心 房 肌 合成释放 心 房 钠 尿 肽 排水、钠增加 → 细胞外液量↓ 舒张入球小动脉→肾血浆流量↑和GFR↑ 抑制集合管对NaCl的重吸收 抑制ADH的释放 抑制肾近球细胞释放肾素 抑制肾上腺皮质球状带释放醛固酮 41

42. 第二节 水、钠代谢紊乱

43. （一） 低渗性脱水 hypotonic dehydration • (低血钠性细胞外液减少) • 1 特点：失钠>失水，血清钠<135mmol/L • 血浆渗透压< 290mOsm/L，伴有细胞外液容量减少 • 2 原因：大量体液丢失后，只补水而未补钠。 ①胃肠道消化液持续性丢失，例如反复呕吐、长 期胃肠减压引流或慢性肠梗阻，以致大量钠随 消化液而排出。 ②大创面的慢性渗液。 ③应用排钠利尿剂如依他尼酸（利尿酸）等。 ④等渗性脱水治疗时补充水分过多。 此外：大量体液丢失 细胞外液容量减少 容量感受器 ADH分泌 肾脏重吸水增加 细胞外液低渗

44. 3 对机体的影响 • 失钠>失水 • ECF低渗 不口渴 • ADH↓ 早期尿量不减少 • 细胞外水向胞内移动 • ADS ↑ 尿 Na+↓ • ECF进一步↓↓ 血容量↓ 休克（低血容量性） • 血浓缩 组织间液↓↓ 皮肤弹性↓ • 眼眶内陷 脱水征 • （婴儿囟门内陷）

45. 临床表现 低渗性缺水的临床表现随缺钠程度而不 同。一般均无口渴感，常见症状有恶心 、呕吐、头晕、视觉模糊、软弱无力、 起立时容易晕倒等。

46. 根据缺钠程度，低渗性脱水可分为三度： ①轻度缺钠者: 血清钠浓度在135mmol/L以下 感觉疲乏、头晕、手足麻木，尿中Na+减少。 ②中度缺钠者: 血清钠浓度在130mmol/L以下 除上述症状外，尚有恶心、呕吐、脉搏细速 ，血压不稳定或下降，浅静脉萎陷，站立 性晕倒。尿量少，尿中几乎不含钠和氯。 ③重度缺钠者: 血清钠浓度在120mmol/L以下 病人神志不清，抽搐，腱反射减弱或消失, 甚至昏迷。常发生休克。

47. 4 .诊断 根据病史和临床表现，可初步诊断为低渗性 脱水可进一步作下述检查： ①尿液检查：尿比重常在1.010以下，尿Na+、 CL-常明显减少； ②血清钠测定：血清钠浓度低于135mmol/L， 有低钠血症。血清钠浓度越低，病情越重 ③红细胞计数、血红蛋白量、血细胞比容及血 尿素氮值均有增高。 尿比重是指在4℃条件下尿液与同体积纯水的重量之比，取决于尿中溶解物质的浓度，与固体总量成正比，常用来衡量肾脏浓缩稀释功能。成人：1.015~1.025晨尿大于1.020，新生儿：1.002~1.004。

48. 5 治疗原则 • 去掉病因; • 补等渗液（0.9% NaCl，经代谢后满足机体需要），严重时给高渗盐水（3% NaCl） • 严重时抢救休克 低渗性脱水 （低血钠性）

49. （二）高渗性脱水 hypertonic dehydration • 1.特点：失水>失钠，血清Na+>150mmol/L,血浆 渗透压>310mOsm/L,细胞内液外液均↓。 • 2.原因 • （1）摄水↓：无水喝；不能喝水；无渴感 • （2）丢失水↑：如高热大量出汗（汗中含氯 • 化钠0.25%）、大面积烧伤暴露 • 疗法、糖尿病未控制致大量尿液 • 排出等。

50. 3.对机体的影响 • 失水>失Na+ • ECF高渗 口渴中枢+ 口渴 • ADH↑ 少尿 • 胞内水外移 胞内脱水 唾液↓ 口干 昏迷 • （自我输液） CNS功能障碍，严重时 脑血管意外 • 皮肤蒸发↓、汗液↓ 脱水热 • 外液↓不明显：早期无休克;ADS不↑、水重吸收↑ 尿Na+↑ • 晚期C外液↓↓ ADS↑ 尿Na+↓